Железная руда как образовалась – Железная руда – это… Что такое Железная руда?

alexxlab | 11.06.2020 | 0 | Разное

Содержание

Что такое руды? Месторождение железных руд. Руды России

Кроме широко известных нефти и газа существуют и другие не менее важные полезные ископаемые. К ним относятся руды, которые добываются для получения черных и цветных металлов путем переработки. Наличие рудных месторождений – это богатство любой страны.

Что такое руды?

Каждая из естественных наук по-своему отвечает на этот вопрос. Минералогия определяет руду как совокупность минералов, изучение которых необходимо для совершенствования процессов извлечения наиболее ценных из них, а химия изучает элементный состав руды, чтобы выявить качественное и количественное содержание в ней ценных металлов.

Геология рассматривает вопрос: «что такое руды?» с точки зрения целесообразности их промышленного использования, поскольку эта наука занимается изучением строения и процессов, происходящих в недрах планеты, условиями образования горных пород и минералов, разведкой новых месторождений полезных ископаемых. Они представляют собой участки на поверхности Земли, на которых вследствие геологических процессов накопилось достаточное для промышленного использования количество минеральных образований.

Образование руд

Таким образом, на вопрос: «что такое руды?» наиболее полно можно ответить так. Руда – это горная порода с промышленным содержанием в ней металлов. Только в этом случае она имеет ценность. Руды металлов образуются при остывании магмы, которая содержит их соединения. При этом они кристаллизуются, распределяясь по величине своего атомного веса. Наиболее тяжелые оседают на дно магмы и выделяются в отдельный слой. Другие минералы образуют горные породы, а оставшаяся от магмы гидротермальная жидкость растекается по пустотам. Содержащиеся в ней элементы, застывая, образуют жилы. Горные породы, разрушаясь под воздействием природных сил, откладываются на дне водоемов, образуя осадочные отложения. В зависимости от состава горных пород формируются различные руды металлов.

Железные руды

Виды этих полезных ископаемых значительно разнятся. Что такое руды, в частности, железные? Если руда содержит достаточное для промышленной переработки количество металла, она называется железной. Они различаются происхождением, химическим составом, а также содержанием металлов и примесей, которые могут быть полезными. Как правило, это сопутствующие цветные металлы, например, хром или никель, но бывают и вредные – сера или фосфор.

Химический состав железных руд представлен различными его оксидами, гидроксидами или углекислыми солями окиси железа. К разрабатываемым рудам относятся красный, бурый и магнитный железняк, а также железный блеск – они считаются самыми богатыми и содержат металла более 50 %. К бедным относят такие, в которых полезный состав меньше – 25 %.

Состав железной руды

Магнитный железняк представляет собой окись железа. Он содержит более 70 % чистого металла, однако в залежах встречается вместе с серным колчеданом, а иногда с цинковой обманкой и другими образованиями. Магнитный железняк считается самой лучшей из использующихся руд. Железный блеск тоже содержит до 70 % железа. Красный железняк – оксид железа – один из источников добычи чистого металла. А бурые аналоги имеют до 60 % содержания металла и встречаются с примесями, иногда вредными. Они представляют собой водный оксид железа и сопутствуют почти всем железным рудам. Они также удобны легкостью добычи, переработки, однако металл, получаемый из этого вида руды, невысокого качества.

По происхождению месторождения железных руд их делят на три большие группы.

  1. Эндогенные, или магматогенные. Их образование обусловлено геохимическими процессами, происходившими в глубинах земной коры, магматическими явлениями.
  2. Экзогенные, или поверхностные, месторождения создавались вследствие процессов, происходящих в приповерхностной зоне земной коры, то есть на дне озер, рек, океанов.
  3. Метаморфогенные месторождения формировались на достаточной глубине от поверхности земли под действием высокого давления и таких же температур.

Запасы железных руд в стране

Россия богата различными месторождениями. Самое большое в мире – это Курская магнитная аномалия, содержащая почти 50 % всех мировых запасов. В этом регионе магнитная аномалия отмечалась уже в XVIII веке, однако разработка залежей началась лишь в 30-х годах прошлого столетия. Запасы руд в этом бассейне с высоким содержанием чистого металла, они измеряются миллиардами тонн, а добыча ведется открытым или подземным методом.

Бакчарское месторождение железных руд, являющееся одним из наибольших в стране и мире, открыто в 60-х годах прошлого века. Запасы руды в нем с концентрацией чистого железа до 60 % составляют около 30 миллиардов тонн.

В Красноярском крае находится Абагасское месторождение – с магнетитовыми рудами. Открыто было оно еще в 30-х годах прошлого столетия, однако разработку его начали вести только через полвека. В Северной и Южной зонах бассейна добыча ведется открытым способом, а точное количество запасов равно 73 миллионам тонн.

Открытое еще в 1856 году, до сих пор является действующим Абаканское месторождение железных руд. Сначала разработка велась открытым способом, а с 60-х годов XX века – подземным способом на глубине до 400 метров. Содержание чистого металла в руде доходит до 48 %.

Руды никеля

Что такое руды никеля? Минеральные образования, которые используются для промышленного получения этого металла, называются никелевыми рудами. Встречаются сульфидные медно-никелевые с содержанием в них чистого металла до четырех процентов и силикатные никелевые руды, аналогичный показатель которых составляет до 2,9 %. Первый вид месторождений обычно бывает магматического типа, а силикатные руды находятся в местах коры выветривания.

Развитие никелевой промышленности в России связано с разработкой их местонахождения на Среднем Урале в середине XIX столетия. Почти 85 % сульфидных месторождений сконцентрировано в Норильском регионе. Залежи на Таймыре по богатству запасов и разнообразию минералов – самые крупные и уникальные в мире, в них находится 56 элементов таблицы Менделеева. По качеству никелевых руд Россия не уступает другим странам, преимуществом является и то, что они содержат дополнительно редкие элементы.

На Кольском полуострове сосредоточено около десяти процентов ресурсов никеля в сульфидных месторождениях, а на Среднем и Южном Урале разрабатываются силикатные залежи.

Руды России характеризуются количеством и разнообразием, необходимыми для промышленного применения. Однако в то же время они отличаются сложными природными условиями добычи, неравномерностью размещения на территории страны, несовпадением региона размещения ресурсов с плотностью населения.

fb.ru

Доклад / сообщение "Железная руда". Как она появилась, как и где добывают железные руды

В учебниках по окружающему миру и в первом, и во втором, и в третьем, и в четвертом классе изучаю камни, руды и минералы. Часто учитель задает на дом подготовить сообщение, доклад или презентацию о какой-нибудь руде на выбор ученика. Одна из самых популярных и необходимых в жизни людей - железная руда. О ней и поговорим.

Железная руда

Я расскажу о железной руде. Железная руда - основной источник получения железа. Она, как правило, черного цвета, слегка блестит, со временем рыжеет, очень твердая, притягивает металлические предметы.

Почти все основные месторождения железной руды находятся в породах, которые образовались больше миллиарда лет назад. В то время земля была покрыта океанами. В составе планеты было много железа и в воде находилось растворенное железо. Когда в воде появились первые организмы, создающие кислород, он стал вступать в реакцию с железом. Получившиеся вещества оседали в большом количестве на морском дне, спрессовывались, превращались в руду. Со временем вода ушла, и теперь человек добывает эту железную руду.

Так же железная руда образуется при высоких температурах, например при извержении вулкана. Именно поэтому ее залежи находят и в горах.

Бывают разные виды руды: магнитный железняк, красный и бурый железняк, железный шпат.

Железная руда есть повсеместно, но добывают ее обычно только там, где в составе руды хотя бы половина - это соединения железа. В России месторождения железной руды находятся на Урале, Кольском полуострове, на Алтае, в Карелии, но самое большое в России и в мире месторождение железной руды - Курская магнитная аномалия.

Залежи руды на её территории оцениваются в 200 миллиардов тонн. Это составляет около половины всех запасов железной руды на планете. Она располагается на территории Курской, Белгородской и Орловской областей. Там находится самый большой в мире карьер для добычи железной руды - Лебединский ГОК. Это огромная яма. Карьер достигает 450 метров в глубину и около 5 км в ширину.

Сначала руду взрывают, чтобы раздробить на куски. Экскаваторы на дне карьера набирают эти куски в огромные самосвалы. Самосвалы загружают железную руду в специальные вагоны поездов, которые вывозят ее из карьера и везут на переработку на комбинат.

На комбинате руду измельчают, потом отправляют на магнитный барабан. Все железное прилипает к барабану, а не железное – смывается водой. Железо собирают и переплавляют в брикеты. Теперь из него можно плавить сталь и делать изделия.

Сообщение подготовил
ученик 4Б класса
Максим Егоров

7gy.ru

Общая характеристика железных руд

Железо является распространенным в природе элементом. Его содержание в земной коре составляет 4,2%. Больше содержится в ней только кислорода 49,7%, кремния 26% и алюминия 7,45%.

Рудными ископаемыми или рудами называются такие минеральные массы из которых экономически целесообразно извлечение металлов или необходимого элемента. В соответствии с этим железными рудами называются горные породы из которых экономически целесообразно выплавлять железо. Постоянное изменение экономических условий вследствие развития методов обогащения руд, снижение стоимости их перевозки изменяет представление о железной руде, так как нижний предел содержания в ней железа все время снижается.

Промышленном месторождением руд считается такое скопление руд, которое экономически целесообразно разрабатывать. Экономичность этой разработки возрастает с увеличением мощности месторождения, поскольку вкладывать средства в строительство например шахт или карьеров, жилья, комуникаций, целесообразно только при достаточно длительной эксплуатации месторождения. Опыт показывает, что эксплуатация железорудного месторождения целесообразна и имеет устойчивую перспективу при запасах около 250-500 млн. тонн.

Руда состоит из рудного и рудообразующего минерала, пустой породы и примесей. Извлекаемый элемент находится в рудном минерале.

Рудные минералы железных руд представляют собой оксиды, карбонаты железа и некоторые другие соединения. Главные из них описаны ниже.

Гематит - имеет хический состав Fe2O3 - безводный оксид железа. Гематит содержит 70% железа. Образованная гематитом руда называется красным железняком и является самым распространенным типом руды. Он обычно характеризуется высоким содержание железа и малым содержанием вредных примесей. Типичным месторождением гематитовых руд является Криворожское.

Рисунок 1 - Общий вид минерала гематита

Магнетит - имеет химический состав Fe3O4 - магнитный оксид железа, содержащий 72,4% железа. Отличается от других минералов промышленных железных руд магнитными свойствами, которые теряются при нагреве свыше 570оС. Магнетит представляет собой смешанный оксид железа FeO*Fe2O3. Руды образованные магнетитом называются магнитными железняками или магнетитами. Они менее распространены, чем гематиты, характеризуются высоким содержанием железа, пониженной восстановимостью, часто сопровождающиеся серой.

Рисунок 2 - Вид минерала магнетита

Водные оксиды железа - Fe2O3*nH2O - в зависимости от значения n образуют различные виды оксидов, но все образуемые ими руды называют бурыми железняками. Различают такие водные оксиды железа:

  • n=0,1 - гидрогематит
  • n=1 - гетит
  • n=1,5 - лемонит и др.

Наиболее часто встречаются бурые железняки на основе лимонита - 2Fe2O3*3H2O которые называют лимонитовыми.

Бурые железняки характеризуются пониженным содержанием железа, рыхлые, часто сопровождаются марганцем, фосфором, обладают высокими пористостью и восстановимостью.

Рисунок 3 - Бурый железняк на основе лимонита

Сидерит - имеет химический состав FeCO3 - карбонат железа. Содержит 48,2% железа. Образованная сидеритом руда называется шпатовым железняком, или сидеритом. При значительных количествах примесей глины может называться глинистым железняком. Сидериты распространены гораздо меньше чем другие руды. Характеризуются высокой восстановимостью, низким содержанием железа из-за незначительного его содержания в рудном минерале и большого количества пустой породы. Под воздействием влаги и кислорода атмосферы сидериты могут переходить в бурые железняки, так как оксид железа (II) в молекуле FeO*CO2 окисляется и поглощает влагу. Поэтому встречаются месторождения, в которых верхние слои руды являются бурыми железняками, а нижние коренные сидеритами.

Рисунок 4 - Минерал сидерит

Ильменит - имеет химический состав FeTiO3 - железная соль титановой кислоты. Ильменит содержит 36,8% железа и 31,8% титана. Встречается всегда в сростках с обычным магнетитом, т.е. в виде FeTiO3*Fe3O4. Образуемые ильменитом руды называются титаномагнетитами.

Рисунок 5 - Общий вид минерала ильменита

Титаномагнетит является плотной трудновосстановимой рудой, которая дает густые и тугоплавкие титансодержащие шлаки. Обладает магнитными свойствами и хорошо обогащается магнитной сепарацией. Часто сопровождается ваннадием.

Сульфид железа FeS2 в природе находится ввиде минерала пирита или серного колчедана. Он содержит 46,6% железа. Пирит железные руды не образуют. Он используется в химической промышленности, где его сжигают для отделения серы. Железо при этом окисляется и в виде пиритных огарков применяется в производстве агломерата.


uas.su

Железная руда

Железо с небес

Золото, медь и лунное – белое серебро сами блеснули человеку из недр Земли. Железо тысячелетиями было знакомо людям лишь в небесном обличье. Темные, ноздреватые куски камня, похожие на металл, падая прямо с неба, не плавились земным огнем. Красные полосы небесного огня, рассекающие небосклон, низводили их на землю. “Би-ни-пет” –“небесный” - одно из первых имен железа. Так называется этот металл на языке коптов – народа жившего в Египте. “Зидерос’’ – ‘’звездный’’ – назвали его древние греки. ’’Небесной медью’’ считали железо шумеры.’’

Яркат’’ – капнувший с неба – еще одно ныне забытое имя этого металла, данное ему в древности армянскими металлургами.

Идея небесного железа очень долго владела умами. Вспомним, что среди богов Олимпа особым уважением пользовался хромой кузнец Гефест, падая на остров Лемнос, сломал ногу. Вслед за ним упала с неба и его чудесная наковальня. Та самая на, которой бог – кузнец ковал божественные доспехи, оружие и украшение богам и героям Эллады. Гефест обучил кузнечному ремеслу всех жителей Лемнуса, и они стали наилучшими в Греции кузнецами…

Этот вечный сюжет – “небесные” кузнечные инструменты, боги – кузнецы – появляется в мифах и легендах многих народов. В старинной Ипатьевской летописи, отразившей языческие верования древних славян, рассказывается, что в царствоние бога Сварога “упали с небес клещи, начали ковать оружие, а до того билися камнем и палицами “. Сохранились “божественные “ кузнецы и в христианских легендах славян. Это Косьма и Демиан, а то и единственно славный богатырь Косьмодемьян. Сильным и храбрым был Косьмодемьян: сам выковал волшебные клещи, сам схватил ими страшного врага змея прямо за язык, не разжимая клещей, подтащил его Косьмодемьян к железному плугу, запряг чудовище и вспахал землю! У великого народа – хлебопашца пахарем становился и “небесный кузнец “.

В древнем мире этот редкостный небесный металл ценился очень высоко, и самое почетное по возрасту изделие – это не оружие, не орудие труда, а … бусы из прокованных пластинок метеоритного железа. Этим бусам не меньше 6 тыс. лет. Их нашли в Египте, в поселениях раннего медного века. А носили эти бусы в те времена, когда в Египте еще не было фараонов, - в IV – III тысячелетиях до н.э., но и в эпоху великих династий, во временах самых прославленных фараонов Древнего Египта, железо оставалось драгоценным металлом. Сохранился папирус одного из фараонов с просьбой, обращенной к правителю хеттов – народа жившего в Малой Азии – поменять золото, которого в Египте “столько, сколько песка в пустыне”, на железо.

Хетты первыми открыли секрет получения железа. Отсюда железо поступало в другие страны. Вот перед нами письмо на глиняной табличке, написанной больше 3 тыс. лет назад. Написал его хеттский царь Рамзесу II. В письме он сообщает, что выслал целый корабль, груженный “чистым железом” и еще подарок – железный меч. Железо из метала драгоценных изделий превратился в металл войны. На стене усыпальницы Рамзеса III можно увидеть целую батальную сцену. Воины сражаются копьями и мечами.

Но у одних оружие выкрашено оранжевой краской, а у других – голубой. Это “небесный металл” – железо, новое достижение военной техники того времени. Именно в царствование Рамзеса II в Египте осваивалась выплавка железа.

Ученые предполагают, что именно страны Малой Азии, где проживали племена хеттов и халибдов, были местом возникновения черной металлургии. Хетты записывали все самое важное на глиняных табличках. Сохранились хеттские таблички четырех тысячелетней давности с географическими описаниями мест добычи разных металлов и их руд. О железе и там сказано, что происходит оно … с неба.

Из стран Малой Азии “тайны” изготовления железа распространились в Египет, Ассирию и Палестину. В Европу железо пришло из Малой Азии .

Многократно упоминается железо в гомеровском Эпосе. Например , в “Илиаде” написано , что на похоронах Патрокла, его друг Ахилл устроил состязания у погребального костра в память героя . Среди призов упомянуты кусок золота и кусок железа , которого земледельцу должно хватить на пять лет .

Историки считают, что лишь к VII веку до н.э. железо широко распространилось по всей Европе, вытесняя бронзу. А примерно с 1000 года н.э. в Европе начался железный век .

Железа на нашей планете очень много. Но как же тогда случилось, что так долго длился каменный век? И сменился он не железным, а медным, а потом бронзовым. Почему? Оказывается, угадать железо в его минералах вовсе не просто. Ну, конечно в самородном железе, как и в самородном золоте или самородной меди, обличье металла налицо. Самородное железо на свежем изломе блестит, как серебро или платина, ему присущи серебристо - серый цвет, ковкость. Высокая плотность – тяжесть ощущается даже в самых маленьких его осколках: масса самородного железа подчеркивает его принадлежность к классу самородных металлов в отличие от самородков благородных металлов легко окисляются с поверхности и всегда одеты в черно–бурую рубашку. Их истинный цвет можно увидеть лишь на изломе. Отличается железо и сильными магнитными свойствами: стрелочка компаса сразу “оживает” в его присутствии. Однако самородного железа на Земле очень мало; почти всегда это не руда, а и вправду “драгоценный” по редкости минерал. И действительно правы были наши далекие предки , назвав его небесным и звездным : среди находок самородного железа преобладают метеориты .

Преобладают? Есть, но встречается еще реже, чем уникальные гости из космоса. Там, где на поверхность изливаются наиболее тяжелые, подкорковые слои земного вещества, образуются базальты, тонкозернистые породы, сложенные главным образом силикатами железа и магния. В промежутках между кристалликами этих минералов и встречаются мелкие зернышки самородного железа. В отличие от метеоритного его называют теллурическим . А минерал земного самородного железа назван аваруит . Чаще всего его зернышки не имеют правильной формы , это вкрапления округлых капель . Иногда в пустотах пород различимы мелкие кристаллики или “проволочки” – бисероподобные образования железа. Лишь вблизи города Кассель в Германии и в местечке Уифак на острове у западного берега Гренландии встречены значительные скопления самородного железа. В месторождении Гренландии масса железа достигает нескольких тонн . Это единственное в мире месторождение самородного железа . Базальт здесь извергался на поверхность через залежи каменного угля .

Когда вы держите в руках осколочек метеорита, даже такого который считается сплошь железным, фактически вы видите в нем смесь двух минералов: менее никелистый - камастит, образовал сросток пластиночек, а более никелистый - тэкит, заполнил все “окошечки” между пластинками камастита.

Прошлифовав любую поверхность метеорита и протравив ее кислотой, вы обязательно увидите красивый геометрический орнамент из косопересекающихся полосок – камастита на фоне более светлого тэнита. Впервые эти узоры увидел и изучил ученый Акоис Видманштетт ,так они и называются “видманштеттовы фигуры” . Случилось это после того, как 22 мая 1808 года вблизи местечка Штаннрн упал железный метеорит .

А ведь еще в просвещенном XVIII веке ученые мужи настолько утратили веру в возможность падения метеоритов, что даже убрали их из музеев, дабы не срамиться перед публикой. Какая же убежденность понадобилась замечательному путешественнику и ученому–натуралисту П.С. Палласу и ученому – химику Э. Хладни, чтобы осмелиться возвестить о космическом происхождении огромного 600 – килограммового метеорита. Этот огромный метеорит был найден в 1749 году на горе Темир, между Красноярском и Минусинском. П.С. Паллас в 1775 году привез его из Сибири . “ Палласово железа” было первым детально изученным метеоритом , вновь убедившим ученый мир в неразрывной связи Земли и космоса .

Метеорит П. С. Палласа был одним из наиболее крупных. Но самый большой известный железный метеорит упал в Мексике. Суммарная масса его обломков – 100 с лишним тонн ! Но и это не предел. На весь мир известна Чертова долина в Аризоне – кратер диаметром 12 тыс. метров и глубиной почти 200 м. Подсчитано, что масса упавшего сюда метеорита была около 10 миллионов тонн. В легендах индейцев навахо метеорит превратился в духа огня, сошедшего с неба на Землю.

“Небесный металл” поддается только холодной обработке – расплавить его почти невозможно. И все же существует оружие из метеоритов! Это кинжал с золотой рукояткой, найденный при раскопках шумерского города Ура. Кинжал был изготовлен предположительно в 3100 году до н.э. Есть предметы и более позднего времени. Это две сабли и наконечник пики индийского властителя и две шпаги: русского царя Александра I и романтического героя Южной Америки С.Боливара.

Самая настоящая и самая да

mirznanii.com

Доклад про железо и железную руду — полезные ископаемые России

Когда о чём-нибудь говорят «железный», имеют в виду — прочный, крепкий, несокрушимый. Не удивительно услышать: «железная воля», железное здоровье» и даже «железный кулак». Что же такое железо?

История названия

Железо в чистом виде — металл серебристого цвета, по латыни оно называется Fe (феррум). О происхождении русского названия учёные спорят. Одни считают, что оно возникло от слова «джальджа», что в переводе с санскрита значит металл, другие уверяют, что это слово «жель», означающее «блестеть».

Как люди получили железо?

Впервые железо очутилось в руках человека, обрушившись с неба. Ведь многие метеориты были почти полностью железными. Поэтому в Древнем Египте изображали предметы из этого металла синими — цвета неба. Многие народы имеют мифы о небесном происхождении железных орудий — якобы их дали боги.

Что такое «железный век»?

Когда человек открыл бронзу, начался «бронзовый век». Позже ему на смену пришел «железный». Так назвали время, когда халибы, народ, живший на берегу Чёрного моря, научились плавить в специальных печах особый песок. Полученный метал был красивого серебристого цвета и не ржавел.

Всегда ли золотые изделия ценились выше?

В те времена, когда железо выплавлялось из метеоритов, из него в основном делали украшения, носить которые могли лишь люди знатного рода. Часто эти украшения имели золотую оправу, а в Древнем Риме даже обручальные кольца были железными. Сохранилось письмо, написанное одним из фараонов Египта царю хеттов, где тот просил выслать ему железо, обещая заплатить золотом в любом количестве.

Мировые чудеса, сделанные из железа

В Индии, в Дели, стоит древняя колонна высотой больше семи метров. Она сделана из чистого железа ещё в 415 году нашей эры. Но и сейчас на ней нет ни следа ржавчины. По легенде, прикосновение к колонне спиной дает исполнение заветного желания. Ещё одно грандиозное железное сооружение — Эйфелева башня. Для изготовления символа Парижа потребовалось более семи тысяч тонн металла.

Откуда берется железо?

Чтобы получить железо, нужна железная руда. Это минералы, камни, в которых железо соединено с разными другими веществами. Очищая железо от примесей, и получают нужный металл. Например, сырьём может быть магнитный железняк, в котором содержится до 70% железа. Железняк — чёрный или тёмно-серый камень. В России его добывают на Урале, например, в недрах горы, которая так и называется — Магнитная.

Как добывают руду?

Месторождения железной руды имеются не только в России, но также на Украине, в Швеции, в Норвегии, в Бразилии, в США и некоторых других странах. Запасы этого ископаемого не везде одинаковые, его начинают добывать только в том случае, если это представляется выгодным, ведь разработка стоит дорого и не окупится, если железа окажется слишком мало.

Чаще всего железную руду добывают открытым методом. Копают огромную яму, которая называется карьер. Она очень глубокая — полкилометра в глубину. А ширина зависит от того, много ли вокруг руды. Специальные машины вычерпывают руду, отделяя её от ненужной породы. Затем грузовики отвозят её на заводы.

Однако не любое месторождение можно разрабатывать таким способом. Если руда глубоко, приходится для её добычи делать шахты. Для шахты сначала роют глубокий колодец, который называется ствол, а внизу от него отходят коридоры — штреки. Вниз спускаются шахтеры. Это отважные люди, они находят руду и взрывают её, а потом по кускам переправляют на поверхность. Работа шахтёров очень опасна, ведь шахта может обрушиться, а ещё внизу бывают опасные газы, да и при взрыве люди могут пострадать, хотя они очень осторожны и соблюдают правила техники безопасности.

Как из руды получается железо?

Но добыть руду — это еще не все! Ведь получение железа из руды — тоже непростой процесс. Хотя выплавлять железо из руды научились уже давно. В древности выплавкой его занимались кузнецы, они были очень уважаемыми людьми. В специальную печь, которая называется горн, клали руду и древесный уголь, а затем поджигали. Однако обычная температура горения недостаточно высока для выплавки, поэтому огонь раздували, используя мехИ — приспособление, выдувающее воздух с большой силой. Сначала их двигали руками, а позже научились использовать силу воды. В результате нагревания получалась спекшаяся масса, которую потом кузнец ковал, придавая железу нужную форму.

Сплавы

Чаще использовалось (да и сейчас используется) не чистое железо, а сталь или чугун. Это сплав железа с углекислым газом. Если в сплаве более 2% углерода, то получается чугун. Он непрочный, зато легко плавится и ему можно придать любую форму. Если углерода меньше 2%, то получается сталь. Она очень прочная и используется для изготовления множества нужных вещей, машин, оружия.

Сейчас, конечно, применяются другие методы, хотя принцип их тот же: выплавка с добавлением углекислоты при высокой температуре. В настоящее время для этой цели используют электричество.

Зачем железо человеческому организму?

Если человеку не хватает железа, он болеет. Этот металл нужен для образования гемоглобина, который доставляет кислород каждой клеточке тела. Поэтому надо есть продукты, богатые железом — печень, бобовые, яблоки.


Если это сообщение тебе пригодилось, буда рада видеть тебя в группе ВКонтакте. А ещё — спасибо, если ты нажмёшь на одну из кнопочек «лайков»:

Вы можете оставить комментарий к докладу.

www.doklad-na-temu.ru

Что такое железная руда?

Железные руды - природные минеральные образования, содержащие железо и его соединения в таком объеме, когда промышленное извлечение железа целесообразно.

В зависимости от содержания железа руды подразделяют на богатые и бедные. Богатая железная руда имеет содержание железа свыше 57%, а кремнезёма менее 8…10%, серы и фосфора менее 0,15%. Представляет собой продукт природного обогащения железистых кварцитов, созданных за счёт выщелачивания кварца и разложения силикатов при процессах длительного выветривания или метаморфоза.

Выделяют два главных морфологических типа залежей богатой железной руды: плоскоподобные и линейные.

Плоскоподобные залегают на вершинах крутопадающих пластов железистых кварцитов в виде значительных по площади с карманоподобной подошвой и относятся к типовым корам выветривания. Линейные залежи представляют падающие в глубину клиноподобные рудные тела богатых руд в зонах разломов, трещинуватостей, дробления, изгибов в процессе метаморфоза. Руды характеризуются высоким содержанием железа (54…69%) и низким содержанием серы и фосфора. Наиболее характерным примером метаморфозных месторождений богатых руд могут быть Первомайское и Жёлтоводское месторождения в северной части Кривбасса. Богатые железные руды идут на выплавку стали в мартеновском, конвертерном производстве или для прямого восстановления железа(горячебрикетированное железо).

Мировые достоверные и вероятные запасы железных руд оцениваются по содержанию железа более чем в 150 млрд. тонн. Запасы в пересчёте на содержание железа:

  • Россия — 18%
  • Бразилия — 18%
  • Австралия — 14%
  • Украина — 11%
  • Китай — 9%
  • Индия — 5%
  • США — 3%
  • Прочие — 22%

Наиболее богатые залежи высококачественной железной руды располагаются в Бразилии, Австралии и Канаде. Их общая доля в мировых запасах руд оценивается более чем в 40%.

Товарная железорудная руда фактически включает, помимо кусковой руды, также железорудный концентрат, окатыши и другие виды продукции, отгружаемой с железорудных предприятий, иногда даже агломерат.

Крупнейшими в мире экспортерами железорудного сырья являются Бразилия и Австралия.

Важной тенденцией в развитии торговли железорудным сырьем в последние десятилетия стало повышение содержания железа в товарной продукции (60% и выше) и рост поставок в форме железорудных окатышей, содержащих 60—65% железа.


uas.su

Железные руды

Гематит

Железорудный агломерат для металлургического производства.


1. Общая характеристика

Железные руды ( рус. железные руды, англ. iron ores, нем. Eisenerze n pl) - природные минеральные образования, содержащие железа в таких количествах, при которых его экономически выгодно добывать.

Главные рудные минералы железных руд следующие: оксиды железа - магнетит, гематит, мартитом; гидроксиды - гетит и гидрогетит; карбонаты - сидерит и сидероплезит; силикаты - шамозит и тюрингит.

Всего известно более 300 минералов, содержащих железо: оксиды, сульфиды, силикаты, фосфаты, карбонаты и др.. Важнейшие минералы железа: магнетит Fe 2 O 4 (72,4% Fe), гематит Fe 2 O 3 (70% Fe), гетит FeOOH (62,9% Fe), лепидокрокит FeO (OH) (62,9% Fe), лимонитом - смесь гидрооксидов Fe с SiO 2 и др.. веществами (40-62% Fe), сидерит FeCO 3 (48,2% Fe), ильменит FeTiO 3 (36,8% Fe), шамозит (34-42% FeO), вивианит (43,0% FeO), боронить (34,6% Fe 2 O 3),ярозит (47,9% Fe 2 O 3) и др..

Содержание железа в рудах - от 10 до 72%. Бедные руды (до 46% железа) требуют обогащения. Железные руды содержат различные примеси: полезные - никель, кобальт, марганец, вольфрам, молибден, хром, ванадий и др.. и вредные - сера, фосфор, цинк, свинец, мышьяк, медь. Месторождения железных руд промышленного значения связаны с эндогенной, экзогенной и метаморфогенных сериями. Среди них по генезису выделяют магматические, карбонатные, скарновые, вулканогенные гидротермальные, вулканогенно-осадочные, коры выветривания, осадочные, метаморфогенные месторождения.

Промышленные типы руд классифицируются в зависимости от рудного минерала, преобладает.

Магнетитовые руды сложены магнетитом, они наиболее характерны для карбонатитового, скарновых и гидротермальных месторождений. С карбонатитового месторождений попутно извлекается апатит и бадделеит, из скарновых - сульфиды цветных металлов и пирит, содержащий кобальт. Особой разновидностью являются титаномагнетитовые руды магматических месторождений. Магнетитовые руды содержат до 72% железа.

Гематитовые руды сложены главным образом гематитом и в меньшей степени магнетитом. Они распространены в коре выветривания железистых кварцитов, в скарновых, гидротермальных и вулканогенных осадочных рудах. Богатые гематитовые руды содержат 55 - 65% железа и 15 - 18% марганца.

Сидерит руды подразделяются на кристаллические сидеритом руды и глинистые шпатов железняки. Они встречаются в гидротермальных и вулканогенных осадочных месторождениях. Содержание железа в сидеритов рудах 30-35%. После обжига сидеритов руд в результате удаления СО2, получают тонкопористых зализооксидни концентраты, содержащие 1-2%, а иногда до 10% марганца. В зоне окисления сидеритом руды превращаются в бурые железняки.

Силикатные железные руды сложены железистыми хлорит (шамозит, тюрингитом и др.)., сопровождающиеся гидрооксидами железа, иногда сидеритом. Среднее содержание железа в рудах составляет 25-40%, примесь серы - незначительная, фосфора - до 1%. Они часто имеют оолитов текстуру. В коре выветривания силикатные руды превращаются в бурые, иногда в красные (гидрогематитови) железняки. Бурые железняки составлены гидрооксидами железа, чаще гидрогетит. Бурые железняки образуют осадочные залежи (морские и континентальные) и месторождения коры выветривания. Осадочные руды часто имеют оолитов текстуру. Среднее содержание железа в рудах составляет 30-35%. В бурых железняках некоторых месторождений содержится до 1-2% марганца. В природно-легированных бурых железняках, образовавшиеся в корах выветривания ультраосновных пород, содержится 32-48% железа, до 1% никеля, до 2% хрома, сотые доли кобальта и ванадия. Из таких руд без примесей выплавляемым хромоникелевые чугуны и низколегированная сталь.

Железистые кварциты сложены тонкими кварцевыми, магнетитовыми, гематитовых, магнетит-гематитовых и сидеритов слоями, чередующимися местами в слоях есть примеси силикатов и карбонатов. Руды характеризуются содержанием железа от 12 до 36% и низким содержанием вредных примесей (содержание серы и фосфора составляет сотые доли процента). Месторождения этого типа имеют уникальные (более 10 млрд. т) или крупные (более 1 млрд. т) запасы руды. В коре выветривания кремнезем выносится и образуются крупные залежи богатых гематит-мартитових руд.

Полосатый магнетитовых кварцитов с дисперсным гематитом, Кривой Рог.

Наибольшие запасы и объемы добычи приходятся на железистые кварциты и образованные по ним богатые железные руды, меньше распространены осадочные бурозализнякови руды, а также скарновые, гидротермальные и карбонатитов магнетитовые руды.

По содержанию железа различают богатые (более 50% железа, а кремнезема менее 8 ... 10%, серы и фосфора менее 0,15%) и бедные (менее 25% железа) руды, требующие обогащения. Для качественной характеристики богатых руд важное значение имеет содержание и соотношение нерудных примесей (шлакообразующих компонентов), что выражается коэффициентом основности и кремневым модулем. По величине кремневых модуля (отношение суммы содержаний оксидов кальция и магния к сумме оксидов кремния и алюминия) железные руды и их концентраты подразделяются на кислые (менее 0,7), самофлюсующиеся (0,7 - 1,1) и основные (более 1,1). Лучшими являются самофлюсующиеся руды, кислые по сравнению с основными требуют введения в доменную шихту повышенного количества известняка (флюса). По величине кремневых модуля (отношение содержания оксида кремния к содержанию оксида алюминия) использование железных руд ограничивается типами руд с модулем ниже 2. В бедных руд, требующих обогащения, относят титаномагнетитовые, магнетитовые руды, а также магнетитовые кварциты с содержанием железа магнетитового более 10-20%; мартитовые и гематитовые руды и гематитовые кварциты с содержанием железа более 30% сидеритом и гидрогетит рыжие с содержанием железа более 25%. Нижняя граница содержания железа общего и магнетитового для каждого месторождения с учетом его масштабов, горнотехнических и экономических условий устанавливается кондициями.

Руды, требующие обогащения подразделяются на легкозбагачувани и труднообогатимых. Обогатимость руд зависит от их минерального состава и текстурно-структурных особенностей. К легкозбагачуваних руд принадлежат магнетитовые руды и магнетитовые кварциты, в труднообогатимых - железные руды, в которых железо связано с скрытно-кристаллическими и коллоидальных образованиями. В этих рудах при измельчении не удается раскрыть рудные минералы из-за их слишком мелкие размеры и тонкого проращивания с нерудными минералами. Выбор способов обогащения определяется минеральным составом и физико-механическими свойствами руд, их текстурно-структурными особенностями, и характером нерудных минералов. Обогащение железных руд осуществляется по магнитным, магнитно-гравитационными и магнитно-флотационной технологическим схемам, которые обеспечивают получение кондиционных концентратов с содержанием железа до ~ 70%. По способу рудоподготовки и применением в производстве различают мартеновские и доменные руды. В мартеновских руд, непосредственно используемые для выплавки стали, относят магнетитовые, мартитовые, гематитовые и гидрогематитови с содержанием железа более 57%, серы и фосфора менее 0, 15% каждого, кремнезема (SiO2) не более 5%, меди, цинка, свинца, олова, мышьяка, никеля и хрома не более 0,04% каждого, марганца менее 0,5% при мартеновской плавке и менее 2% при конверторный и электродуговой. Содержание крупного класса руды с размером кусков от 10 до 250 мм, загружаемого в сталеплавильные агрегаты, должен быть не менее 70%. В доменных руд относят магнетитовые, мартитовые и гематитовые с содержанием железа более 50%, а также гидрогематитови и гидрогетит с содержанием железа более 45%. Содержание серы и фосфора не должно превышать 0,3% каждого, меди - 0,2%, свинца и цинка 0,1% каждый, оксида олова - 0,08%, мышьяка - 0,07%. Содержание крупного класса руды с размером кусков от 10 до 100 мм, загружаемого в доменную печь, должно быть не менее 70 - 75%. Мелочь (0 - 10 мм) и комом руды с повышенным содержанием серы (выше кондиционных) поступают на агломерацию.

Большая часть железных руд используется для выплавки чугуна. Небольшое количество применяется как природные краски (охры) и утяжелители буровых глинистых растворов.


2. Основные рудные минералы

Основные рудные минералы: магнетит, мартитом, гематит, сидерит, железистые хлориты. Содержание железа в З.Р. - От 10 до 72%. Бедные руды (до 46% железа) требуют обогащения. Среди полезных примесей Ni, Co, Mn, W, Мо, Сг, V и проч., Среди вредных - S, Р, Zn, Pb, As, Cu.

По генезису З.Р. подразделяют на

  • эндогенные,
  • экзогенные и
  • метаморфогенные.

В зависимости от доминирующего минерала выделяют следующие промышленные типы руд:

  • бурые железняки,
  • красный железняк (или гематит-мартитовые),
  • магнетитовые, сидерит (или карбонатные),
  • силикатные и др..

Кроме того, различают З.Р. по состоянию отделки:

  • сыра,
  • рядовой,
  • сортированные,
  • обогащенную;

по назначению:

  • доменную,
  • мартеновская,
  • агломерационную.

Большие запасы З.Р. является РФ, Казахстане, Бразилии (34 млрд, т), Канаде (26), Австралии (21), США (17), Индии (13), ЮАР (9), Швеции (4,5) и Франции (4).

По прогнозам Римского клуба (2000 г) запасы З.Р. будут исчерпаны на Земле (в земной коре, ноокларк) за следующие 173 года.


3. Распространение

Месторождения З.Р. промышленного значения связаны с эндогенной, экзогенной и метаморфогенных сериями.

Среди них выделяют магматические, карбонатные, скарновые, вулканогенные гидротермальные, вулканогенно-осадочные, коры выветривания, осадочные, метаморфогенные.

3.1. Магматические месторождения

Магматические месторождения представлены титаномагентитовимы и ильменит-титаномагнетитовых залежами, которые расположены в Карелии (Пудожгирське), на Урале ( Качканарский, Гусивгирське, Первоуральск и др.)., Горном Алтае (Харливське), Восточных Саянах (Лисакивське, Кручинивське, Мало-Тагульське), в США (Тегавус), Норвегии (Телнес), Швеции (Таберг). Вмещающими породами являются оливин, пироксен, амфиболы, плагиоклаз, серпентин и другие. Залегают месторождения на огромных площадях в виде лакколитов.


3.2. Карбонатитов месторождения

Карбонатитов месторождения перовскит-титаномагнетитовые и апатит-магнетитовые залежи расположены в щелочно-ультраосновных интрузивов центрального типа, известные на Балтийском щите (Африканда, Ковдор), Сибирской платформе (Гулинський массив), Африканской платформе (Сукулу, Уганда, доров, Зимбабве, Люлекоп, ЮАР ). З.Р. сосредоточены преимущественно в центральной части интрузивами со значительным развитием карбонатитов с содержанием апатит-форстеритових, флогопит-форстератових, апатит-кальцитовых и кальцитовых образованиях по ультраосновные породы. Железорудные тела в таких массивах представляют собой в основном апатит-форстерит породы с сильным вкраплением, жилами и прожилками магнетита, неравномерным вкраплением пирохлора и бадделеит.


3.3. Скарновые месторождения

Скарновые месторождения скарново-магнетитовых залежей широко распространены на Урале (высокогорных, Гороблагодатське и др.)., в Кустанайской области Казахстана (Сарбайского, Соколовское, Качарское и др.)., Западной Сибири (Таштагольском, Абаканское, Тейське и др.)., Кавказе ( Дашкесанське), в США (Айрон-Спринг, Адирондак и проч.), Центральной Европе ( Рудные горы), Италии, Болгарии, Румынии, Японии, Китае и других государствах. Месторождения связаны с плагиограниты, производных базальтовой магмы ранней стадии геосинклинального развития. Главным железорудным минералом является магнетит, в отдельных случаях - гематит в виде железного блеска. В составе рудных метасоматитив участвуют эпидот, актинолит, гранаты, пироксены, хлориты, цеолиты, кальцит, кварц.


3.4. Вулканогенные гидротермальные месторождения

Вулканогенные гидротермальные месторождения парагенетических связанные с трапами, известные на Сибирской платформе (Коршунивське, Рудногирське, Нерюндинське и Тагорське). Руды представлены зонами вкраплености в метасоматитах, жильными телами и платообразный залежами зернистые смещения карбонатных пород. Роль экранов при образовании пластоподобные залежей играют пласты аргиллитов, тонкозернистых известняков и трапов солью. Рудотвирний магнетит всегда содержит изоморфную примесь магния и относится к разновидности магномагнетиту. Выделяются шток-, линзы-, пласто-и стовпоподибни метасоматические рудные тела и крутоспадаючи жили сплошного магнетита.


3.5. Вулканогенно-осадочные месторождения

Вулканогенно-осадочные месторождения представлены Западный Каражал в Центральном Казахстане, Холзунським в Горном Алтае, Терсинською группой в Кузнецком Алтае, Лан и Диль в ФРГ, Гора Джебилег и Мешер Абделазис в Алжире. Размещенные в синклинальных зонах евгеосинклинальних формаций. Рудные пласты и линзы деформированные складчатыми и разрывными дислокациями вместе с содержащейся толщей. Руды представлены гематитом, реже магнетитом и сидеритом. В них встречаются сульфиды, хлорит, кварц и другие нерудные минералы. Промышленное значение месторождений этой группы невелико. Месторождения выветривания представлены гетит-гидрогетитовимы (бурозализняковимы), мартитом-гидрогетитовимы зонами окисления месторождений сидеритов и скарны-магнетитовых руд, а также ультраосновных пород. Образование зон окисления связано с эпохами древнего и современного выветривания. З.Р. помещают примеси хрома, никеля и кобальта и относятся к природно легированных образований. Залежи таких руд представлены Елизаветським и Серовскому на Северном Урале, Аккерманский, Ново-Киевский, Ново-Петропавловским и другими месторождениями на Южном Урале, Малкинский на Северном Кавказе, а также и экваториальных областях - на Кубе, Гавайских островах, в Гвинее, Филиппинах, Гвиане и Суринаме.


3.6. Осадочные морские месторождения

Осадочные морские месторождения в виде сидеритов (в зоне окисления бурозализнякових) пластовых залежей в морских терригенно-карбонатных отложениях известны на западном склоне Южного Урала в древнем ядре герцинского антиклинория. Они залегают в протерозойских сланцево-карбонатных отложениях. Крупнейшими из них являются Бакальская, а также мелкие месторождения в Комарово-Зигзагинському и Катав-Ивановском районах. Бакальская группа насчитывает более 200 рудных тел в виде пласто-, линзы-и гниздоутворених залежей и рудных жил. Геосинклинальные морские гематитовые месторождения в терригенно-карбонатных отложениях известны в Ангаро-Питському железорудном бассейне, в США (Клинтон в Аппалачей), Африке (Бафинг-Бакайський бассейн в Мали) и Северной Австралии.


3.7. Платформенные морские месторождения

Платформенные морские месторождения сидерит-лепто-хлорит-гидрогематитових бобово-оолитовых руд в карбонатно-теригенових отложениях представлены Керченским, Аятським и Западно-Сибирским бассейнами, а также Лотарингская бассейном минетових (дрибноолитових) руд на площади Франции, ФРГ, Бельгии и Люксембурга. Значительно развиты они и в Китае.

3.8. Осадочные континентальные месторождения

Осадочные континентальные месторождения гидрогетитових бобово-оолитовых озерно-болотистых залежей представлены большим количеством мелких отложений в Тульском и Липецком районах, в верховьях рек Вятка, Кама, Сысоле; в северной части Русской платформы. Руды характеризуются низким содержанием железа (30 ... 35%). Залежи вытянутые на десятки километров вдоль русла палеоричок, представленные основными русловыми отложениями - линзовидных, овальными и неправильной формы поименно залежами, которые сопровождают их. Сегодня месторождения такой формации потеряли промысловое значение.


3.9. Метаморфогенные месторождения

Метаморфогенные месторождения включают запасы железистых кварцитов и богатых метаморфических руд древних формаций. Железистые кварциты присущие только докембрийских складчатым областям. Их месторождения залегают в метаморфизированных осадочных комплексах геосинклиналей кристаллических щитов, складчатых фундаментов древних платформ, в ядрах антиклинория более молодых складчатых областей. Вины являются преимущественно морскими хемогенным осадками и достаточно четко отделены среди терригенных и вулканогенно-осадочных вмещающих комплексов.


4. Технологические характеристики

Для производства чугуна используют железные руды с содержанием железа более 50%, а также вредных примесей: серы - менее 0,3%; фосфора - менее 0,2% цинка, свинца, мышьяка и меди - менее 0,1% каждого. Для вывода вредных примесей при плавке металла используют флюсовые известняки. При этом коэффициент основности доменной шихты должен быть около или более 1, а кремниевый модуль - более 1,8 ... 3. Поэтому присутствие в руде карбонатов кальция и магния желательна, а избыток кремнезема вреден.


5. Отечественные железорудные месторождения

В Украине, которая занимает одно из ведущих в мире мест по запасам и добыче З.Р., они сосредоточены в Криворожском и Керченском железорудных бассейнах, Криворожско-Кременчугской, Белозерская-Ореховский, Одесско-Белоцерковской металлогенических зонах, Приазовской и Приднепровской металлогенических областях (суммарно разведанные запасы 40,1 млрд. т, прогнозные - 30,4 млрд.т, потенциальные - 133,5 млрд.т). Из 73 известных месторождений в конце ХХ ст. эксплуатируется 23.

6. Добыча

Мировая добыча железных руд в 2001 г. составил 931 млн т. Крупнейшие производители: Бразилия, Австралия, Китай, Россия, Индия, Украина. Мировые потоки экспорта-импорта железных руд в начале ХХ ст. находятся на уровне 475 млн т.

6.1. ЖЕЛЕЗНАЯ РУДА РЯДОВ

ЖЕЛЕЗНАЯ РУДА РЯДОВ - железная руда, не подготовлена ​​по определенной крупностью до использования в металлургической переработке. Обратное - железная руда сортированная. да Да

6.2. ЖЕЛЕЗНАЯ РУДА порядку

ЖЕЛЕЗНАЯ РУДА порядку - железная руда, подготовленная по определенной крупностью до использования в металлургической переработке. Обратное - железная руда рядовое.

См.. также


Литература

nado.znate.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о